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高考申論題 113年 [航空器維修] 航空發動機基本原理

第 一 題

📖 題組:
在 2050 淨零碳排的聯合國氣候會議目標下,各國航空載具亦往這個方向邁進。就你所知,
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

在航空產業之航空發動機方面如何作因應?(13 分)

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看到此題,應立即聯想航空發動機減碳的「短、中、長期」三大路徑:傳統發動機效能提升(高涵道比、熱力循環優化)、替代燃料(SAF、氫燃燒),以及新型動力架構(混合動力與全電推進)。答題時需結合發動機熱力學(如提高壓比與溫度)及推進原理(如提高涵道比)進行結構化論述。

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【破題】 為達成 2050 淨零碳排目標,航空發動機的發展策略主要圍繞於「降低能耗」與「能源轉型」。核心因應方案可分為傳統燃氣渦輪發動機的效能極致化、低碳/零碳替代燃料的應用,以及新型態混合動力與電氣化推進系統的開發。 【論述】

小題 (二)

有那幾種未來有效的方法可以使航空發動機減少甚至擺脫對石化能源的依賴?(12 分)

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面對淨零碳排議題,考生應從「減少依賴(提升效率/替代燃料)」與「擺脫依賴(無碳能源)」兩個層面切入。作答時建議依序提出永續航空燃料(SAF)、混合動力/全電推進、氫能發動機(燃料電池與氫燃燒),以及先進熱力循環架構,並適度結合發動機熱效率、推進效率及單位推力耗油率(TSFC)等專業概念來強化論述深度與工程邏輯。

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【破題】 為達成 2050 年航空業淨零碳排目標,航空發動機的技術演進必須從「降低單位推力耗油率(TSFC)」與「能源載體轉型」雙管齊下。未來有效減少甚至擺脫石化能源依賴的方法,主要涵蓋替代燃料、電氣化推進、氫能技術以及先進熱力循環架構四大方向。 【論述】

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